(57)【要約】【課題】撮像装置により撮像された周期性パターンのムラの検査をする検査装置において、周期性のあるパターン、例えばブラックマトリクスムラを安定的、高精度に撮像、検出可能な、周期性パターンムラ検査装置を提供する。【解決手段】光軸に平行な撮像側平行光学系備え、画像を撮像する手段を具備する撮像部と、検査対象基板を載置し、位置の認知と、Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動する手段を具備するＸＹステージと、上下方向及び左右平行方向及び回転する上下左右回転駆動部と、該駆動部の先端に固定する照明側平行光学系の照明する手段を具備する斜め透過照明部とを備え、周期性パターンのムラの検査の工程を逐次処理する手段を具備する処理部を備えた周期性パターンのムラの検査をする検査装置であって、斜め透過光の照明を行うことで生じる、周期性パターンでの回折光を撮像することを特徴とする周期性パターンムラ検査装置。【選択図】図１
2005147918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置により撮像された周期性パターンのムラの検査をする検査装置において、光軸に平行な撮像側平行光学系を備え、画像を撮像する手段を具備する撮像部と、検査対象基板を載置し、位置の認知と、Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動する手段を具備するＸＹステージと、光軸の上下方向及び前記ＸＹステージの左右平行方向及び光軸で回転する上下左右回転駆動部と、該駆動部の先端に固定した光軸に平行な照明側平行光学系の照明をする手段を具備する斜め透過照明部とを備え、前記撮像部及びＸＹステージ及び透過照明部を管理し、周期性パターンのムラの検査の工程を逐次処理する手段を具備する処理部を備えた周期性パターンのムラの検査をする検査装置であって、斜め透過光の照明を行うことで生じる、周期性パターンでの回折光を撮像することを特徴とする周期性パターンムラ検査装置。
【請求項２】
前記斜め透過照明部では、照明側平行光学系の光源を用いて、前記撮像部でも撮像側平行光学系の光源を用いて、周期性パターンでの回折光を撮像することを特徴とする請求項１記載の周期性パターン検査装置。
【請求項３】
前記斜め透過照明を複数配置し、該照明の点灯を切換えることで、様々な方向からの透過照明の周期性パターン画像を撮像し、検査することを特徴とする請求項１、又は２記載の周期性パターンムラ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は周期性パターンを有する製品におけるムラ検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の周期性パターンのムラ検査では、同軸の透過照明や平面照明（例えば、特許文献１、２参照）を用いて透過率画像を撮像し、各々の画像での光の強度（明るさ）を比べてムラ部と正常部とを視認する方法である。そのため、元々ムラ部と正常部との光の強度差が少ない、すなわち、コントラストが低い画像をその強度差の処理方法を工夫することで、差を拡大してムラ部の抽出し、検査を行っている。
【０００３】
しかし、上記従来技術においては、格子状の周期性パターンのブラックマトリクスのムラ、特に開口部の大きいブラックマトリクスのムラの撮像において、ムラ部と正常部でのコントラストの向上が望めず、強度差の処理を工夫したとしても、元画像のコントラストが低い画像の場合の検査では、目視での官能検査方法より低い検査能力しか達成できない問題がある。なお、周期性パターンとは、一定の間隔（以下ピッチと記す）を持つスリットのパターンの集合体を称し、例えば、１本のパターンが所定ピッチで配列したストライプ状の周期性パターン、又は開口部のパターンが所定ピッチで配列したマトリクス状の周期性パターン等である。
【０００４】
一方、微細な表示、と明るい画面の電子部品の増加により、前記周期性パターンでは、微細化、又は開口部比率アップへの傾向が進んでいる。将来、更に開口部の大きいより微細形状のブラックマトリクス用の周期性パターンのムラ検査の方法及びその装置が必要となる。すなわち、従来の光の振幅による光の強度（明るさ）の強弱のみの出力では限界である。
【０００５】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開２００２−１４８２１０号公報
【特許文献２】特開２００２−３５０３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みて、周期性のあるパターン、例えばブラックマトリクスムラを安定的、高精度に撮像、検出可能な、周期性パターンムラ検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る発明は、撮像装置により撮像された周期性パターンのムラの検査をする検査装置において、光軸に平行な撮像側平行光学系を備え、画像を撮像する手段を具備する撮像部と、検査対象基板を載置し、位置の認知と、Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動する手段を具備するＸＹステージと、光軸の上下方向及び前記ＸＹステージの左右平行方向及び光軸で回転する上下左右回転駆動部と、該駆動部の先端に固定した光軸に平行な照明側平行光学系の照明をする手段を具備する斜め透過照明部とを備え、前記撮像部及びＸＹステージ及び透過照明部を管理し、周期性パターンのムラの検査の工程を逐次処理する手段を具備する処理部を備えた周期性パターンのムラの検査をする検査装置であって、斜め透過光の照明を行うことで生じる、周期性パターンでの回折光を撮像することを特徴とす
る周期性パターンムラ検査装置である。
【０００８】
請求項１の発明では、斜め透過照明により、周期性パターンでの回折光を捕らえることで、周期性パターン、例えば、ブラックマトリクスの微妙な変動を画像化している。すなわち、従来の光の振幅による光の強度（明るさ）の強弱のみの１成分から、本発明では従来と同様の光の振幅と、新規の光の位相との２成分で行える利点がある。光の回折では、正常部では、或る特定の方向に強力な透過光が形成され、ムラ部では、特定方向のみに回折光が出ずにパターン形状及びピッチ間隔に応じていろいろの方向に種々の強さで回折光が生じる。該差違を本発明では活用する。
【０００９】
本発明の請求項２に係る発明は、前記斜め透過照明部では、照明側平行光学系の光源を用いて、前記撮像部でも撮像側平行光学系の光源を用いて、周期性パターンでの回折光を撮像することを特徴とする請求項１記載の周期性パターン検査装置である。
【００１０】
さらに、請求項２では、平行光学系を用いることで、周期性パターンブラックマトリクスの微妙な変動を強調可能となる。
【００１１】
本発明の請求項３に係る発明は、前記斜め透過照明を複数配置し、該照明の点灯を切換えることで、様々な方向からの透過照明の周期性パターン画像を撮像し、検査することを特徴とする請求項１、又は２記載の周期性パターンムラ検査装置である。
【００１２】
請求項３で、斜め透過照明を複数設置し、照明の点灯を切換えることで、様々な方向からの照明が可能となり、様々な方向性をもつムラに対して適応可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような本発明の検査装置によれば、周期性パターンブラックマトリクスのムラのみを安定的、高精度に検出可能となる。
さらに、原画像自体がムラが強調されている画像となるため、ムラのモニター用装置としての利用も有効となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の周期性パターンムラ検査装置の機能構成を示す概念図である。図１に示すように、斜め透過照明部１０と、透過照明が可能なＸＹステージ部２０と、撮像するための撮像部３０と、撮像された画像を強調処理し、ムラ部を判定、さらに強調された画像を人がムラを認識しやすい様に表示する機能を有する処理部４０から構成されている。
【００１５】
斜め透過照明部１０では、上下方向や左右方向及び回転する自由自在に高さ方向を変える上下左右回転駆動部１２を配置され、該駆動部の先端に固定した照明側平行光学系１１の照明が設けられており、様々な角度、方向からの照明が可能となっている。すなわち、斜め透過照明部１０では、平行光学系１１と、様々な角度、方向からの透過照明が設定できる。さらに、前記照明が複数台配置され、その照明の点灯を切り換える（点光源の変更）や、検査対象基板との距離、又は照明光の入射角、方向を切り換えることができる。
【００１６】
ＸＹステージ部２０では、検査対象基板をＸＹステージ部の所定の位置に載置する。前記ＸＹステージ部は、測定機能を持ち、位置の認知して、検査対象基板の検査開始位置に装置の光軸を重ねる。Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動する手段を用いて、予め設定した動作手順に従ってＸＹステージをＸ軸及びＹ軸方向に駆動する。
【００１７】
撮像部３０では、光軸に平行な撮像側平行光学系３１から構成され、画像を撮像する手段、例えば、ＣＣＤ付きカメラ、画像のデータ化及びデータ保存送信等の役割を分担する
。
【００１８】
処理部４０では、前記撮像部及びＸＹステージ及び透過照明部を管理し、周期性パターンのムラの検査の工程を逐次処理する手段を統括管理する。さらに、処理部４０では、撮像部３０から画像のデータを受け取り、該データを所定のデータ処理手順により画像の特徴を抽出、比較し、その差分を算出し、良否の判定する。なお、周期性パターンムラの検査の工程を逐次処理する手段（フロー図）は図２に示した。フロー図は、開始〜終了まで（順番に１〜２３まで）、逐次処理される。
【００１９】
前述した手段を備えた周期性パターンのムラの検査をする検査装置では、斜め透過光の照明を行うことで生じる、周期性パターンでの回折光を撮像することを特徴とする周期性パターンムラ検査装置である。周期性パターンの正常部では、スリット部（又は開口部）の形状・ピッチが一定となるために互いに干渉し、一定の方向に強い回折光が生じ、ムラ部では、スリット部（又は開口部）の形状・ピッチが不安定となるために形状・ピッチに応じて、色々な方向に、種々の強さで回折光が生じる。
【００２０】
この様に構成された本周期性パターンムラの検査装置において、斜め透過照明部１０から照射された光が、周期性パターンのブラックマトリクスの検査対象基板５０の開口部にて回折され、その回折光が画像として撮像部３０に捕らえられる。入射角が９０°より小さくすると観察環境が替わり、スリット部（又は開口部）の形状・ピッチの差違が強調される効果があり、位相を少しずつ変化させる照明により回折光の差違が更に強調される。
【００２１】
前記検査対象基板５０にて回折される回折光は、ブラックマトリクスの微妙な変動により、回折角に変化をもたらすため、前記撮像部３０に捕らえられた画像はブラックマトリクスの変動に起因するムラ部を強調した画像となる。さらに、斜め透過照明部１０及び撮像部３０に平行光学系を用いることで、回折光の変動をより正確に強調した画像が捕らえられる。
【００２２】
また、複数設置された照明を順次点灯することで、様々な方向性をもつムラに対して最適な画像が取得可能となる。
【００２３】
このようにして前記撮像部３０に捕らえられたムラ画像を、処理部４０にてムラ部抽出処理、判定処理を行う。判定されたムラ部の位置やレベルをムラ画像と同時に処理部４０に表示することで、ムラのモニター用途としての利用も有効となっている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の周期性パターンムラ検査装置の機能構成を示す概念図である。
【図２】本発明の周期性パターンムラの検査の工程を逐次処理するフロー図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０…斜め透過照明部
１１…照明側平行光学系
１２…上下左右回転稼動部
２０…ＸＹステージ部
３０…撮像部
３１…撮像側平行光学系
４０…処理部
５０…検査対象基板
【図１】
2005147918.tif 000003
【図２】
2005147918.tif 000004